物联网+精细农业与智慧农业解决方案

1、物联网+精细农业与智慧农业解决方案Outline农业物联网技术2精细农业与智慧农业1农田信息获取技术3智慧农业装备241 精细农业与智慧农业31精细农业与智慧农业41 精细农业与智慧农业5Key factors of Precision AgricultureData collectionModeling and DSS VRT传感器网络传感器技术Internet of Things计算处理与智能服务1精细农业与智慧农业PrecisionSmart Agriculture7Agriculture+Intelligent Agricultural MachinesInternet of Thin

2、gs in+ Agriculture1精细农业与智慧农业感知 装备物联 网1精细农业与智慧农业82 农业物联网技术9应用层网络层感知层102农业物联网技术智能处理可靠传递全面感知利用云计算，模糊识别等各种 智能计算技术，对海量的数据 和信息进行分析和处理，对物 体实施智能化的控制11物联网技术在大田栽培中的应用物联网技术在温室栽培中的应用物联网技术在农机管理调度中的应用物联网技术在畜牧业中的应用物联网技术在水产养殖中的应用物联网技术在食品质量追溯中的应用2农业物联网技术12Wireless Sensor networkEnvironmental Monitoring on CroplandsS

3、oil moisture sensorSoil temperature sensor2农业物联网技术大田应用Wireless Sensor network2农业物联网技术大田应用GPRS/3GNetworkWeb Service Data & MapInternetManagementPlatform作物长势 分析仪Zigbee NetworkSensor nodes汇聚节点感知节点2农业物联网技术View through Web大田应用2农业物联网技术大田应用2农业物联网技术大田应用温室应用2农业物联网技术2农业物联网技术温室应用葡萄生理生态信息检测和喷滴灌自动控制系统(WSN+自动灌溉系统

4、)Fertigation system in greenhouses2农业物联网技术温室应用无线汇聚节点营养液调控装备壁挂式CAUA- 6型水肥一 体化营养液自动调控装备立式 CAUA-12 型水肥一 体化营养液自动调控装备2农业物联网技术温室应用Honghe,YunnanChaoyang, Liaoning2农业物联网技术温室应用温室应用Remote management of agricultural machines based on GNSS信息平台(information platform)2农业物联网技术农机管理调度上拉杆下拉杆H1H2L1L3Remote management o

5、f subsoiling2农业物联网技术农机管理调度2农业物联网技术水产养殖WSN in aquacultureWireless Data LoggerSink nodeWireless ControllerDO DeviceWireless Instrument for Water QualityDeveloped sensors for aquaculture2农业物联网技术水产养殖Hardware systemInternetWireless collection nodeWireless collection nodeGSM/GPRSPDAPCMobile phonepH sensor

6、 EC sensorWireless monitoring nodeWireless monitoring node.Relay nodeRelay nodeDO sensorWater level sensor Temperature sensorEC sensorDO sensorWater level sensor Temperature sensorpH sensorSensor systemWireless network systemCentral processing systemTerminal useraerator control systemWSN in aquacult

7、ure2农业物联网技术水产养殖3农田信息获取技术3农田信息获取技术Sensor of soil moisture3农田信息获取技术Sensor of soil nutrient content123nLight sourceOpticalfiberTransducerSensor unitInstrument. . . . . . . .数 据 采 集I/U转 换信 号 放 大A/ D转 换信 号 滤 波暗 电 流 消 除数 据 预 处 理建 模 预 测显 示 存 储AdjustmentSignal processing土壤 全氮 含量0.60.811.21.41.60.60.811.21.4

8、1.6TN 实测值 (%)TN 预测值 (%)Calibration Validation1.31.82.32.88001300180023002800波长/nmK/S原始10目 20目40目 60目80目车载式土壤光谱测量系统3农田信息获取技术Measurement Box Power source, PC, Spectroscopy, PLC, amp boardAntenna of DGPSChisel (sensor probe housing) Date: 2004. 11. 21 Depth: 150mm, Speed: About 30cm/ secCooperation wit

9、h SHIBUYA MACHINERY CO.,LTD., TUATCommercialized Real time soil sensor3农田信息获取技术Sensor of soil nutrient content33膜 相基底 电极待 测 试 液水化 层干膜 层IAIDIdddIAI待测溶液A-离子的活度AIA-离子在膜内相的活度DIdI界面电势膜内界面电势膜内扩散电势基底 电 极离子选择性电极参比电极电势测量待 测 溶 液膜电位 产生-A-A-A-A-A- A-A-A-AA-A-A-A-A-A-AA-A A-A-A-A-I A-A-A-A- A-AA-A- A-A-A-A-基 底 电

10、 极0ABACz / zz / zpotApotA,BBA,CCA2.303RTlog az FE EKa Ka.ISE检测阵列信号调理模块接口/通信模块待测 样本 溶液 流入传感及检测检测电极阵列Testing Electrode ArrayAg/AgCl导线34NO - NH + K+H+ H2PO HPO 2 PO 3444内参溶液RE ISE1 ISE2 ISE3 ISE4 ISE5 ISE6 ISE7Conditioning Cell活 化 池检 测 池Testing Chamber( LIBS)LaserLaser-induced breakdown spectroscopySoi

11、l plasmaSpectra3农田信息获取技术LIBS研究诱导激光的参数 优化（适宜的波长、 能量、聚焦面积等）激 光器分光系统CCD探 测 器氮素LIBS光谱特性研究特征峰(峰位置、发射系数 等)时间演化特 性（随时间衰 减规律）速效氮的LIBS光谱定 量化模型研究050100150200250240335430525620Wavelength (nm)Intensity (a.u.)NaI 588.99NaI 589.5CrI 553.5PbI 554.4NaI 616.1CdI 537.8CrI 454.46ZnI 481.08ZnII 492.4Cr I 529.8CrI 520.8

12、CdI 467.9CrI 396.9.9PbI 405.8CrI 425.3CrI 433.9PbI 438.6PbI 368.6CrI 376.8PbI 324.2CdI 361.05CI 247.8PbI 261.4其他元素的噪声消减 方法研究（区分其他 元素与氮素的特征光 谱）传感探头单元 3/ 2ZZeeeeeUT2Ne NXUTh3kT N kTNZ 1Z 1Z 1 Z 1 2exp X3农田信息获取技术3农田信息获取技术作物生长检测Rr36Rir RrNDVI Rir RrRVI RirSPAD日本美能达公司开发I农田信息获取技术作物生长检测37Green seeker全球应用最广

13、泛的作物传感器3农田信息获取技术作物生长检测3农田信息获取技术ZigBee作物长势 分析仪Controller4 32 1Sensor unitNIR-CCDVisible CCDPlasmaOur studiesInterfaceMapping403农田信息获取技术作物生长检测Prescription for PrecisionFertilizingSatellite-baseLow timeliness Large latency Low resolutionHelicopter-baseHigh timelinessHigh resolutionHigh efficiencyd-base

14、 obilitySatellite imagery is affected by Grounatmosphere condition, viewing angle Low mand sun attitude. Difficulty of tall cropsensingLow efficiency3农田信息获取技术In order to obtain more vegetation indexes, new crop sensor was developed, which can detect reflectance of crop canopy at six wavebands, inclu

15、ding green, red, red edge, and near infrared.550nm, 650nm, 766nm, 800nm, 850nm, 900nm3农田信息获取技术42Cloud platformGround stationRemote terminalMobileterminal3农田信息获取技术作物生长检测43Remote Sensing with UAV3农田信息获取技术作物生长检测444 智慧农业装备45GPS卫星校正信号自动行走作业机械（GPS移动站）GPS基站GPS卫星校正信号自动行走作业机械（GPS移动站）GPS基站GPS4 智慧农业装备农机自动导航系统4

16、64 智慧农业装备农机自动导航系统474 智慧农业装备农机作业自动控制系统48Flow SensorMoisture Sensor (elevator mount)Header HeightPotentiometerYield Monitor Interface Unit (YMIU)(inside rhs service door)DGPS Receiver & AntennaeGround SpeedSensor4 智慧农业装备自动测产系统自动测产系统4 智慧农业装备MeasurementCalculation ofN fertilizer demand N application变量施肥

17、作业系统4 智慧农业装备4 智慧农业装备变量施肥作业系统4 智慧农业装备变量施肥作业系统534 智慧农业装备变量施肥作业系统544 智慧农业装备55NDVINBIYieldLAICanopy TemperaturePlant populationInfestation levelOMP contentK contentN contentpHTextureSoil ECBulk densitySoil water contentYield potentialManagement zoneSpeedEngine performanceFuel consumptionMachine health indicatorHumidityPrecipitationsAirTemperatureSoil TemperatureWeedinfestationCrop ETMarket valueInput c